Conceito

O enrocamento vegetado (vegetated riprap ou live riprap) é uma técnica de bioengenharia que combina:

• Pedras (enrocamento convencional) para resistência mecânica imediata
• Solo nos interstícios para suporte de vida
• Estacas vivas (live stakes) de espécies com propagação vegetativa
• Raízes que substituem progressivamente a função estrutural das pedras

Evolução temporal

graph TD
    A["Ano 0<br>Pedras + Estacas"] --> B["Ano 1<br>Enraizamento<br>inicial"]
    B --> C["Ano 2-3<br>Raízes entrelaçam<br>pedras"]
    C --> D["Ano 5+<br>Sistema vivo<br>autossustentável"]
    A -->|"Resistência<br>mecânica"| E["100% pedras"]
    D -->|"Resistência<br>mecânica"| F["50% pedras<br>50% raízes"]
    style A fill:#8B4513,color:#fff
    style B fill:#FDB913,color:#000
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style D fill:#2E7D32,color:#fff

Com o amadurecimento, o sistema atinge resiliência ecológica: capacidade de se recuperar de perturbações (cheias, secas) sem intervenção humana.

Onde usar enrocamento vegetado

Vantagens sobre enrocamento simples

• ✅ Autorreparação: raízes crescem e preenchem falhas
• ✅ Habitat: abrigo para fauna aquática e terrestre
• ✅ Filtragem: raízes retêm sedimentos e poluentes
• ✅ Estética: paisagem naturalizada
• ✅ Durabilidade crescente: raízes reforçam ao longo do tempo

Comparativo

graph LR
    subgraph Convencional["Enrocamento Convencional"]
        A1["Pedras"] --> A2["Inerte"]
        A2 --> A3["Manutenção<br>periódica"]
    end
    subgraph Vegetado["Enrocamento Vegetado"]
        B1["Pedras + Estacas"] --> B2["Vivo"]
        B2 --> B3["Autorreparação<br>crescente"]
    end
    style A1 fill:#8B4513,color:#fff
    style A2 fill:#ED1C24,color:#fff
    style B1 fill:#2E7D32,color:#fff
    style B2 fill:#2E7D32,color:#fff
    style B3 fill:#034EA2,color:#fff

Enrocamento convencional

• Pedras dispostas em camada única ou múltipla
• Juntas preenchidas com brita ou argamassa
• Função: resistência mecânica ao fluxo
• Sem componente biológico
• Durabilidade: 30-50+ anos (se bem dimensionado)
• Custo elevado de transporte e instalação

Enrocamento vegetado (live riprap)

• Pedras dispostas com interstícios abertos
• Vãos preenchidos com solo fértil
• Estacas vivas inseridas nos interstícios
• Função: resistência mecânica + ecológica
• Durabilidade: crescente (raízes reforçam)
• Custo 20-40% menor que convencional

Critérios de decisão

Fórmula de Isbash (velocidade crítica)

O diâmetro mínimo das pedras (\(D_{50}\)) é calculado pela velocidade do fluxo:

\[D_{50} = \frac{V^2}{2g \cdot C^2 \cdot (\gamma_s / \gamma_w - 1)}\]

Onde:

• \(V\) = velocidade do fluxo (m s⁻¹)
• \(g\) = aceleração gravitacional (9,81 m s⁻²)
• \(C\) = coeficiente de Isbash (0,86 para fundo; 1,20 para talude)
• \(\gamma_s\) = peso específico da pedra (≈ 2.650 kg m⁻³)
• \(\gamma_w\) = peso específico da água (1.000 kg m⁻³)

Classes de pedra (gradologia)

Camada filtrante

graph TD
    A["Pedras grandes<br>(camada externa)"] --> B["Pedras médias<br>(transição)"]
    B --> C["Brita / seixo<br>(filtro granular)"]
    C --> D["Geotêxtil<br>(filtro sintético)"]
    D --> E["Solo natural<br>da margem"]
    style A fill:#8B4513,color:#fff
    style B fill:#FDB913,color:#000
    style C fill:#034EA2,color:#fff
    style D fill:#ED1C24,color:#fff
    style E fill:#2E7D32,color:#fff

Regra de filtro (Terzaghi)

\[\frac{D_{15(filtro)}}{D_{85(solo)}} < 5\]

\[\frac{D_{15(filtro)}}{D_{15(solo)}} > 4\]

Critérios de seleção

As espécies devem apresentar:

• Propagação vegetativa: capacidade de enraizar por estaquia
• Tolerância à submersão: resistir a cheias periódicas
• Crescimento rápido: cobertura em 1-2 estações
• Sistema radicular profundo e denso
• Adaptação regional: nativas ou naturalizadas

Espécies recomendadas (Brasil)

Preparação das estacas

Especificações:

• Diâmetro: 2-8 cm
• Comprimento: 50-100 cm
• Corte basal: diagonal (↗) para facilitar cravação
• Corte apical: reto para evitar acúmulo de água
• Coleta: ramos saudáveis da estação de crescimento
• Armazenamento: máx. 48 h em local úmido e sombreado

Taxa de enraizamento esperada

graph LR
    A["Mês 1<br>10-30%"] --> B["Mês 3<br>40-60%"]
    B --> C["Mês 6<br>70-85%"]
    C --> D["Ano 1<br>80-95%"]
    style A fill:#ED1C24,color:#fff
    style B fill:#FDB913,color:#000
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style D fill:#2E7D32,color:#fff

Geometria do enrocamento

Densidade de estacas

\[d_{estacas} = \frac{N}{A_{enroc}}\]

Recomendação: 2-4 estacas m⁻² distribuídas uniformemente nos interstícios.

Volume de pedras

\[V_{pedras} = A_{face} \times e_{camada} \times (1 - n)\]

Onde \(n\) = porosidade do enrocamento (0,35 - 0,45)

Seção transversal típica

graph TD
    subgraph Seção["Seção Transversal"]
        A["Coroamento<br>acima N.A. cheia"]
        B["Corpo do enrocamento<br>Pedras + Solo + Estacas"]
        C["Filtro granular<br>ou geotêxtil"]
        D["Fundação (toe)<br>enterrada ≥ 60 cm"]
    end
    A --> B
    B --> C
    C --> D
    style A fill:#034EA2,color:#fff
    style B fill:#8B4513,color:#fff
    style C fill:#FDB913,color:#000
    style D fill:#ED1C24,color:#fff

Etapas de construção

graph TD
    A["1. Preparo do leito<br>Escavação toe + perfilamento"] --> B["2. Instalação do filtro<br>Geotêxtil ou granular"]
    B --> C["3. Colocação das pedras<br>Da base para o topo"]
    C --> D["4. Preenchimento<br>Solo fértil nos interstícios"]
    D --> E["5. Cravação das estacas<br>2-4 estacas/m²"]
    E --> F["6. Cobertura com mulch<br>Proteção dos interstícios"]
    F --> G["7. Irrigação inicial<br>Se necessário"]
    style A fill:#034EA2,color:#fff
    style C fill:#8B4513,color:#fff
    style E fill:#2E7D32,color:#fff
    style G fill:#4FC3F7,color:#000

Cuidados na construção

• Colocar pedras da base para o topo, sem lançar de altura
• Garantir travamento entre pedras (sem instabilidade)
• Solo nos interstícios deve ser fértil (adicionar composto se necessário)
• Estacas cravadas ⅔ no solo, ⅓ exposta
• Plantio preferencialmente na estação chuvosa

Detalhe da inserção de estacas

Época de plantio

Cronograma de monitoramento

Indicadores de sucesso

• ✅ > 80% das estacas com brotação
• ✅ Raízes penetrando > 30 cm no solo
• ✅ Sem deslocamento de pedras em cheias
• ✅ Colonização por espécies espontâneas
• ✅ Presença de fauna associada (aves, insetos)

Fases da sucessão ecológica

graph TD
    A["Fase 1: Pioneira<br>(0-2 anos)<br>Estacas + gramíneas"] --> B["Fase 2: Herbácea<br>(2-5 anos)<br>Arbustos + herbáceas"]
    B --> C["Fase 3: Arbustiva<br>(5-10 anos)<br>Arbustos + árvores jovens"]
    C --> D["Fase 4: Arbórea<br>(10+ anos)<br>Mata ciliar<br>em regeneração"]
    style A fill:#FDB913,color:#000
    style B fill:#2E7D32,color:#fff
    style C fill:#034EA2,color:#fff
    style D fill:#2E7D32,color:#fff